Почему покрытосеменные получили такое название, Вы узнаете из этой статьи.
Содержание
Что такое покрытосеменные растения?
Покрытосеменные растения – это самый обширный, самый молодой и разнообразный касательно видов отдел высших растений. По числу видов они превосходят все остальные вместе взятые группы растений.
Покрытосеменные растения появились на нашей планете в конце юрского – начале мелового периодов, быстро потеснив цикадовых и беннеттитовых представителей флоры.
Тайна происхождения этих растений пока учеными не раскрыта. Но существует большое количество гипотез о том, как все произошло. Согласно одной из главных гипотез, покрытосеменные растения произошли от беннеттитовых представителей флоры, согласно другой – от гнетовых. Покрытосеменным присущи все жизненные формы растений – среди них встречаются травы, лианы, кустарники и деревья.
Почему покрытосеменные получили такое название?
Покрытосеменные получили свое название благодаря своей особенности — их семена защищены специальным (и очень часто съедобным) покровом – это плодолистик, в котором заключено от одного до пары десятков семян.
Один или же сразу несколько плодолистиков, сросшихся между собой, образовывают завязь. Из завязи в дальнейшем, после вызревания семян, будет развиваться плод. Пыльца растения не попадает внутрь семезачатков, так как они укромно спрятаны внутри самой завязи. Для того, чтобы уловить пыльцу на завязи есть некое приспособление – это рыльце. Пыльца, прорастает на нем, и потом образовывает тонкенький вырост — пыльцевую трубочку, она достигает семезачатка. На самом дне трубки имеется неподвижные мужские гаметы (две штуки). Благодаря такой завязи, которая защищает семена растения, покрытосеменные и получили свое название. Кстати, их еще называют и цветковыми, ведь они имеют очень сложный орган – цветок.
Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, почему покрытосеменные получили такое название.
Цветковые растения
| Цветковые растения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Цветок магнолии |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Научная классификация | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
промежуточные ранги
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Международное научное название | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Magnoliophyta |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Синонимы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Классы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Геохронология появился 140 млн лет
◄ Наше время ◄ Мел- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Цветко́вые расте́ния, или Покры́тосеменны́е, устар. Скрытносемянные (лат. Magnoliophyta, или Angiospermae от др.-греч. ἀγγεῖον — сосуд, σπέρμα — семя) — отдел высших растений, отличительной особенностью которых является наличие цветка в качестве органа полового размножения и замкнутого вместилища у семяпочки (а затем и у происшедшего из неё семени, откуда и появилось название покрытосеменные). Ещё одна существенная особенность цветковых растений — двойное оплодотворение.
Покрытосеменные, наряду с голосеменными (Gymnospermae) составляют одну из двух групп семенных растений (Spermatophytae).
В 1999 году Амборелловые (Amborellaceae) были идентифицированы как базальная группа цветковых растений.
Объём таксона
По числу видов цветковые растения превосходят все остальные группы высших растений.
В литературе приводятся разные данные о числе современных видов цветковых растений. В 2009 году была опубликована работа австралийского учёного Чапмана (A. D. Chapman) «Numbers of Living Species in Australia and the World», в которой он даёт обзор мнений по этому вопросу и делает вывод, что по состоянию на 2009 год можно оценить общее число описанных современных видов цветковых растений примерно в 269 тысяч, а общее число современных видов цветковых растений на нашей планете — примерно в 350 тысяч.
Число видов покрытосеменных, по данным Angiosperm Phylogeny Website на февраль 2010 года, составляет 271—272 тысячи, число родов — 13350—13400. В базе данных The Plant List (версия 1.1, 2013) содержится 304 419 признанных (то есть со статусом Accepted) видовых названий цветковых растений, принадлежащих к 405 семействам и 14 559 родам, при этом общее количество видов цветковых растений оценивается в 352 000.
Число семейств и порядков отличается в зависимости от классификаций; Система классификации APG III (2009) выделяет 414 семейств, которые, в свою очередь, объединены в 59 порядков.
Происхождение
Амборелла волосистоножковая (Amborella trichopoda), эндемик Новой Каледонии, одно из наиболее древних цветковых растений, сохранившихся до наших дней. Отделившись от других цветковых растений 130 миллионов лет назад, амборелла с тех пор изменилась весьма незначительно, что можно объяснить относительной изолированностью экосистемы Новой Каледонии
Первые остатки покрытосеменных датируются меловым периодом приблизительно 140 миллионов лет назад. Предки покрытосеменных и гнетовых дивергировали в триасе (220—202 миллионов лет назад). Первые отпечатки растений с признаками покрытосеменных обнаружены в пластах юрского и раннего мелового периодов (135—65 миллионов лет назад), но это были довольно-таки малочисленные и примитивные формы. Древнейшими покрытосеменными являются растения из группы нимфейных. Следы широкого развития и распространения покрытосеменных появились в палеонтологической летописи в период среднего мела (около 100 миллионов лет назад). Но уже в позднем мелу покрытосеменные оказались доминирующей формой растительной жизни, и во многих фоссилиях узнаются представители современных семейств (например, бук, дуб, клён и магнолия).
Одно из важнейших направлений эволюции растительного царства — приспособление к изменчивым условиям наземной жизни. Цветковые растения являются ярчайшим выражением этой линии и доминируют на земной поверхности в данную эпоху.
К широчайшему географическому разнообразию прибавляется разнообразие форм и способов роста. Банальная ряска, покрывающая поверхность пруда, представляет собой крошечный зелёный побег с простым корешком, вертикально погружённым в воду, и с очень нечёткими листиками и частями стебля. Могучее лесное дерево столетия развивало свою сложную систему стволов и ветвей, покрытых бесчисленными веточками и листвой, а под землёй соответствующую площадь занимает мощная, хорошо развитая корневая система. Между этими двумя крайностями — бесконечные градации: водные и земные травы, ползучие, прямостоящие или карабкающиеся, кусты и деревья, гораздо большее разнообразие, чем в другом отделе семенных растений — Gymnospermae.
Известны многочисленные водные покрытосеменные растения, они в изобилии встречаются в долинах рек и чистых озёрах, в меньшем количестве — в солёных озёрах и морях. Однако такие водные покрытосеменные не являются примитивными формами, а возникли путём приспособления наземного предка к водной среде.
Классификация
 |
Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела. Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон. |
История понятия
Ботанический термин «Angiospermae» предложил Пауль Герман в 1690 году, термин был составлен из греческих слов ἀγγεῖον (вместилище, сосуд, полость) и σπέρμα (семя). Так Герман называл один из главнейших отделов растительного царства, включавший в себя растения, обладающие заключёнными в капсулы семенами. Gymnospermae же по Герману являлись цветковыми растениями, чей шизокарпичный или единственный цельный плод считались семенами с отсутствующими покровами. Сам термин и его антоним были подхвачены Карлом Линнеем, который использовал их в похожем, но более ограниченном смысле — для названий порядков своего класса Двусильных (Didynamia). В своём современном значении эти термины начали использоваться после того как Роберт Броун в 1827 году установил существование истинно голых семязачатков у Cycadeae и Coniferae, присвоив им название «Gymnospermae». С этого времени термин «Angiospermae» стал использоваться различными авторами, иногда с разными вариациями, для обозначения одной из подгрупп в пределах двудольных растений (разделение «явнобрачных» растений на бессемядольные, однодольные и двудольные получило широкое распространение несколько раньше).
Однако, после того как Вильгельм Хофмейстер описал процессы, происходящие в зародышевом мешке цветковых растений (1851 год), и сопоставил их с оплодотворением тайнобрачных, стало ясно, что Gymnospermae представляют собой группу, совершенно отличную от Angiospermae. В результате понятие «покрытосеменные» постепенно стали рассматривать как синоним понятия «цветковые», и, соответственно, двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) и однодольные (Liliopsida, или Monocotyledones) — как подгруппы в составе Angiospermae. В этом значении понятие «покрытосеменные» (Angiospermae) используется и по сей день.
Благодаря постоянному пересмотру взглядов на родство цветковых растений, внутренняя систематика этой группы подвергалась и подвергается изменениям. Две широко используемые, хотя и несколько устаревшие, системы цветковых растений — система Тахтаджяна и система Кронквиста, не отражают филогению таксона. Таким образом, классификация цветковых растений сейчас активно дорабатывается и исправляется.
Отдел цветковых растений традиционно подразделяется на 2 класса — Magnoliopsida (двудольные) от названия рода Magnolia и Liliopsida (однодольные) от названия рода Lilium. Используются также и традиционные названия этих таксонов — Dicotyledones и Monocotyledones. Происхождение этих названий связано с тем, что представители Dicotyledones обычно имеют две семядоли в семени (у некоторых видов может быть одна, три или четыре), тогда как у представителей Monocotyledones семядоля всегда одна.
Имеется целый ряд современных систем классификации цветковых растений. Классы двудольных и однодольных могут подразделяться на подклассы, те, в свою очередь, на порядки (иногда объединяемые в надпорядки), семейства, роды и виды со всеми промежуточными категориями.
Класс Двудольные
|
Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела. Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон. |
В классе Двудольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) описано 6 подклассов, 128 порядков, 418 семейств, приблизительно 10 000 родов и около 199 000 видов растений.
Выделяют подклассы (клады) :
- Подкласс 1. Magnoliidae — Магнолиды
- Подкласс 2. Hamamelididae — Гамамелидиды
- Подкласс 3. Caryophyllidae — Кариофиллиды
- Подкласс 4. Dilleniidae — Дилленииды
- Подкласс 5. Rosidae — Розиды
- Подкласс 6. Asteridae — Астериды
Класс Однодольные
|
Информация в этой статье или некоторых её разделах устарела. Вы можете помочь проекту, обновив её и убрав после этого данный шаблон. |
В класс однодольных растений (Liliopsida, или Monocotyledones) включаются 5 подклассов, 37 порядков, около 125 семейств, более 3000 родов и около 59 000 видов.
Выделяют подклассы:
- Подкласс 1. Alismatidae — Частуховые
- Подкласс 2. Liliidae — Лилииды
- Подкласс 3. Commelinidae — Коммелиновые
- Подкласс 4. Arecidae — Пальмовые
- Подкласс 5. Zingiberidae — Имбирные
Примечания
- Бекетов А. Н. Голосеменные // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Ботаника. Учебник для вузов: в 4 тт. = Lehrbuch der Botanik für Hochschulen. Begründet von E. Strasburger, F. Noll, H. Schenck, A. F. W. Schimper. / 35. Auflage neubearbeitet von Peter Sitte, Elmar W. Weiler, Joachim W. Kadereit, Andreas Bresinsky, Christian Körner / П. Зитте, Э. В. Вайлер, Й. В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кёрнер; на основе учебника Э. Страсбургера ; пер. с нем. Е. Б. Поспеловой, К. Л. Тарасова, Н. В. Хмелевской. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — Т. 3. Эволюция и систематика / под ред. А. К. Тимонина, И. И. Сидоровой. — С. 15. — 576 с. — 3000 экз. — ISBN 978-5-7695-2741-8 (рус.). ISBN 978-5-7695-2746-3 (Т. 3) (рус.), ISBN 3-8274-1010-X (Elsevier GmbH) — УДК 58(075.8)
- A. D. Chapman. Numbers of Living Species in Australia and the World. 2nd edition (англ.) (Проверено 29 мая 2010)
- Angiosperm Phylogeny Website (англ.). Число родов и видов приведено отдельно для каждого порядка. См. также Семейства покрытосеменных (APG III).
- The Angiosperms (Flowering plants) // The Plant List (2013). Version 1.1. (англ.) (лат.) (Проверено 25 июля 2015)
- Происхождение основных групп наземных растений
- Hamilton, Alan & Hamilton, Patrick (2006), Plant conservation : an ecosystem approach, L.: Earthscan, с. 2, ISBN 978-1-84407-083-1, <https://books.google.com/?id=P6m0OTheY8sC&printsec=frontcover#PPA2,M1>
- http://cmsdata.iucn.org/downloads/2008rl_stats_tables_all.xls
- Фёдоров А. А., Тахтаджян А. Л. и др. Жизнь растений. Том 5(1). Цветковые растения — М.: Просвещение, 1980. — с. 117—127.
- Смирнов А. В. Мир растений. Рассказы о саксауле, селитрянке, баобабе, березах, кактусах, капусте, банксиях, молочаях и многих других широко известных и редких цветковых растениях. — М.: Молодая гвардия, 1979. — с. 14-18
Ссылки
- Подробная кладограмма покрытосеменных на основе Системы APG III. Для каждого порядка дана его краткая характеристика и указаны основные входящие в его состав семейства. (англ.) (Проверено 22 февраля 2010)
- Система цветковых растений А. Шипунова
- Красилов В. А., Бугдаева Е. В., Маркевич В. С., Маслова Н. П. Проангиоспермы и происхождение цветковых растений
- Аннотированная подборка ссылок на электронные ресурсы по палеоботанике покрытосеменных (англ.) (Проверено 22 февраля 2010)
- Покрытосеменные растения на YouTube Учебный фильм для 6-го класса.
- Soltis P., Soltis D., Edwards C. Angiosperms. Flowering Plants. Version 03 (англ.). The Tree of Life web project (3 June 2005). Дата обращения 25 апреля 2013. Архивировано 25 апреля 2013 года.
GND: 4144254-4 · LCCN: sh85005034 · NDL: 00563270
Система классификации APG III (2009)
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| •• Angiosperm Phylogeny Group (в том числе Бремер Б., Бремер К., Ривил Д., Чейз М.) • APG I • APG II (+список) • APG III (+список) •• |
Теория для подготовки к блоку №3 ОГЭ по биологии: система, многообразие и эволюция живой природы.
Теория для подготовки к блоку №4 ЕГЭ по биологии: система и многообразие органического мира.
Общая информация
Цветковые растения или Покрытосеменные — отдел высших растений, отличительной особенностью которых является наличие цветка в качестве органа полового размножения и замкнутого вместилища у семяпочки.
Цветковые растения произошли от труппы вымерших водорослей, которая дала качало и семенным папоротникам. Таким образом, голосеменные и покрытосеменные растения — параллельные ветви эволюции, имеющие общего предка, но затем эволюционировавшие независимо друг от друга. Остатки первых цветковых растений обнаруживаются в раннемеловых отложениях.
Начиная с конца мелового периода мезозойской эры, на Земле начинают господствовать покрытосеменные растения, которые приобрели целый ряд преимуществ по сравнению с другими высшими растениями, в том числе голосеменными. На этот же период приходится наибольшее распространение насекомых, птиц и млекопитающих, которые связаны между собой цепями питания, приспособлениями к размножению и обитанием в одинаковых условиях среды. Жизненные формы покрытосеменных представлены деревьями, кустарниками или травами, что обусловливает их наибольшую экологическую пластичность и распространение на суше во всех природных зонах и в водных бассейнах. Их основные вегетативные органы — корень, стебель и лист, имеющие многочисленные видоизменения, самые специализированные по строению и функциям.
Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, но семена их защищены околоплодником, что способствует их лучшему сохранению и распространению. А появление цветка — органа семенного размножения, который (в целом) дает новое поколение (репродукцию), ставит этот отдел растений в положение самых высокоорганизованных представителей растительного царства.
Отличительные признаки покрытосеменных
- Наличие цветка.
- Наличие завязи и плода, сохраняющих семязачатки и семена.
- Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.
- Женский заросток — восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.
- Мужской заросток—пыльцевое зерно (пыльца), состоящее из двух клеток — вегетативной и генеративной.
- Двойное оплодотворение: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой — вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка.
- Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод, из семязачатка (семяпочки) — семя, из зиготы — зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра — вторичный эндосперм.
- Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества (белки, углеводы, жиры).
- При прорастании как только внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ), необходимую для роста зародыша.
- Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.
-
Из зародыша семени вырастает спорофит (бесполое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой — травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы — корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.
Покрытосеменные представлены двумя классами — однодольные и двудольные.
Сравнение классов однодольные и двудольные
Теперь рассмотрим каждый класс отдетьно.
Класс однодольные
Название класса обусловлено тем, что в зародыше семени находится одна семядоля. Однодольные существенно отличаются от двудольных по следующим признакам:
- мочковатая корневая система, корень имеет первичное строение (в нем отсутствует камбий)
- листья в большинстве простые, цельнокрайние с дуговым или параллельным жилкованием
- проводящие пучки в стебле замкнутые, разбросаны но всей толще стебля
Семейство злаки
Травянистые растения (исключение — бамбук). Стебли простые, иногда ветвистые, цилиндрические или сплюснутые, разделенные узлами. У большинства растений полые в междоузлиях, заполнены тканью только в узлах. Такой стебель называют соломиной. Листья линейные или ланцетные, с влагалищем в основании. В месте перехода влагалища в пластинку находится вырост—язычок, форма которого является признаком при определении злаков. Цветки желтовато-зеленые, мелкие, собраны в соцветия колоски, которые образуют колос, кисть, метелку. У основания каждого колоска прикреплены две колосковые чешуи, прикрывающие колосок. В колоске 2—5 цветков. Околоцветник состоит из двух цветочных чешуи, двух пленок, В двуполом цветке содержатся три тычинки и пестик с двумя перистыми рыльцами. В отдельных случаях встречается 1—-6 колосковых и цветочных чешуи, 2—6, редко 40 тычинок. Плод — зерновка (орешек или ягода).
Хозяйственное значение
- Пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, сорго, могар, сахарный тростник — хлебные, технические культуры (получают сахар, спирт, пиво).
- Овсяница, мятлик, тимофеевка — кормовые травы.
- Тростник, бамбук. Стебли используют в строительстве, для получения бумаги, как топливо. Злаки широко используют для закрепления песков, склонов, в декоративном цветоводстве.
- Пырей ползучий, овсюг, щетинник, ежовник — сорняки.
Семейство лилейные
Одно-, двух- и многолетние травы, полукустарники, кустарники в деревья. Для многолетних трав характерно наличие луковиц или корневищ. Цветки двуполые, реже однополые. Околоцветник в основном венчиковидный, иногда чашечковидный, из свободных иди неполностью сросшихся листиков. Количество тычинок соответствует количеству листиков околоцветника. Пестик один. Плод — трехгнездная коробочка или ягода.
- Лук, чеснок, спаржа — овощные культуры.
- Ландыш, алоэ, чемерица — сырье для лекарств.
- Лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт — декоративные культуры.
Класс двудольные
Систематический признак двудольных — наличие двух семядолей в зародыше. Отличительные особенности двудольных следующие:
- корневая система стержневая, с развитыми боковыми корнями;
- корень и стебель имеют вторичное строение, есть камбий;
- сосудисто-волокнистые пучки стебля открытого типа, расположены концентрически;
- листья как простые, так и сложные;
- цветки пяти- и четырехчленного типа;
- эндосперм в созревших семенах хорошо выражен у ряда видов: пасленовых, зонтичных и др. Но у бобовых, сложноцветных и. других (например, горох, фасоль, подсолнечник, развит слабо или совсем отсутствует и запасные питательные вещества находятся непосредственно в семядолях зародыша.
Семейство розоцветные
Распространены в странах с субтропическим и умеренным климатом. Очень разнообразны по строению цветка, соцветий, плодов и листьев. Характерная особенность —своеобразное строение гинецея и цветоложа. Последнее имеет тенденцию к разрастанию. У некоторых видов растений части цветка, которые окружают пестик, срастаются основаниями и образуют со сросшимся, цветоложем мясистую чашу— гипантий. Цветки с двойным пятичленным околоцветником, тычинок много, расположены они по кругу (их количество кратно 5), пестик один или несколько. Завязь верхняя, нижняя или средняя. Плоды — костянки, орешки, часто ложные или сборные. Насекомоопыляемые растения.
- Шиповник. Плоды содержат много витамина С, 1-—8% сахара, до 2% крахмала, 1—5% азотиетых веществ. Корни богаты дубильными веществами. Используются в пищевой (лекарственные препараты) и парфюмерной промышленности.
- Розы (пояиантовые, чайные), малина, земляника, яблоня, груша, рябина, слива, вишня, абрикос, персик, миндаль — декоративные культуры, используются в пищевой, парфюмерной, фармакологической промышленности.
Семейство бобовые
Стебли прямостоячие, вьющиеся, стелющиеся. Листья сложные с прилистниками. Строение цветка типичное: чашечка из 5 чашелистиков (3+2), венчик из 5 лепестков (задний — парус, два боковых — ввела, два нижних, срастающихся в верхней части — лодочка). Тычинок 10 (из них 9 срастаются и образуют несомкнутую трубочку). Пестик один. Завязь верхняя, одногнездная. Плод — боб. Опыляются насекомыми.
Хозяйственное значение представителей семейства (астрагал, верблюжья колючка — полукустарник, вика, горох, клевер, люцерна, фасоль, соя, люпин): пищевые, кормовые, медоносные, декоративныё растения. Благодаря клубеньковым бактериям сидераты. Пищевые и кормовые качества снижаются из-за концентрации гликозидов (глициризин, кумарин) и алкалоидов (цитизин, спартеин). Играют заметную роль в формировании растительного покрова.
Семейство пасленовые
Травы, реже полукустарники, кустарники. Листья очередные, без прилистников. Простые, с цельной или рассеченной пластинкой. Цветки правильные или неправильные. Венчик сростнолепестный, трубчатый. К трубочке венчика прикреплено 5 тычинок. Пестик один с верхней двухгнездной завязью, которая содержит многочисленные семенные зачатки. Цветки двуполые. Насекомоопыляемые растения. Плод — ягода или коробочка (редко костянкрвидный). Большинство пасленовых содержит ядовитые алкалоиды, которые в малых дозах используются для получения лекарств.
- Паслен (паслен черный). Из листьев получают лимонную кислоту, наркотики, из семян табака — табачное масло.
- Картофель, баклажаны, томаты, перец. Используются в пищевой промышленности.
- Белладонна (красавка), скополия, дурман, белена черная — лекарственные растения.
Семейство крестоцветные
Одно- двух-, многолетние травы, полукустарники с очередными листьями, иногда собранными в прикорневую розетку. Цветки двуполые, собраны в кистевидные соцветия. Околоцветник двойной, четырехчленный. Чашелистики и лепестки расположены накрест. Тычинок 6, из них 4 длиннее, 2 короче. Пестик один. Плод — стручок или стручочек, В семенах содержится 15—49,5% масла.
- Дикая редька, сурепица пастушья сумка, горчица полевая, желтушник — сорняки.
- Капуста, редька, репа, брюква —огородные культуры.
- Горчица, pane— масличные культуры.
- Левкой, ночная красавица, маттиола—декоративные растения.
Семейство сложноцветные
Однолетние и многолетние травянистые растения, полукустарники, кустарники, небольшие деревья. Листья очередные или супротивные, без прилистников. Типичный признак — соцветие корзинка. На плоском или выпуклом дне корзинки расположены отдельные цветки. Корзинка имеет общую обертку, состоящую из видоизмененных верхушечных листьев. Типичные цветки двуполые, с нижней завязью, к которой прикреплена видоизмененная чашечка, венчик язычковый, трубчатый, воронковидный; окраска белая, синяя, желтая, голубая и др. Встречаются цветки однополые (мужские или женские), крайние цветки часто бесплодные. Тычинок 5, они срастаются пылинками в трубочку, через которую проходит столбик, несущий рыльце. Плод — обычная семянка с волосистым хохолком, или пленчатой коронкой.
- Салат, цикорий, артишок — пищевые культуры.
- Подсолнечник -— масличная культура.
- Топинамбур -кормовая культура.
- Одуванчик, полынь, череда, тысячелистник, poмашка — лекарственные растения.
- Георгины, бархатцы, хризантемы — декоративные растения, 6. Осот молочай, василек, синий, горчак ползучий – сорняки.
Покрытосеменные (Цветковые) растения
Покрытосеменные – наиболее совершенная и самая многочисленная группа современного растительного мира.
Цветковые растения произошли от труппы вымерших водорослей, которая дала качало и семенным папоротникам. Таким образом, голосеменные и покрытосеменные растения – параллельные ветви эволюции, имеющие общего предка, но затем эволюционировавшие независимо друг от друга. Остатки первых цветковых растений обнаруживаются в раннемеловых отложениях.
Начиная с конца мелового периода мезозойской эры, на Земле начинают господствовать покрытосеменные растения, которые приобрели целый ряд преимуществ по сравнению с другими высшими растениями, в том числе голосеменными. На этот же период приходится наибольшее распространение насекомых, птиц и млекопитающих, которые связаны между собой цепями питания, приспособлениями к размножению и обитанием в одинаковых условиях среды. Жизненные формы покрытосеменных представлены деревьями, кустарниками или травами, что обусловливает их наибольшую экологическую пластичность и распространение на суше во всех природных зонах и в водных бассейнах. Их основные вегетативные органы – корень, стебель и лист, имеющие многочисленные видоизменения, самые специализированные по строению и функциям.
Покрытосеменные растения, как и голосеменные, размножаются с помощью семян, но семена их защищены околоплодником, что способствует их лучшему сохранению и распространению. А появление цветка – органа семенного размножения, который (в целом) дает новое поколение (репродукцию), ставит этот отдел растений в положение самых высокоорганизованных представителей растительного царства.
Морфологическое разнообразие цветковых очень велико. Строение вегетативных и генеративных органов у них достигает наибольшей сложности, ткани характеризуются высокой степенью специализации.
Цветковые – единственная группа растений, способная к образованию сложных многоярусных сообществ.
Отдел покрытосеменных делится два два класса – двудольные и однодольные.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
- Наличие цветка.
- Наличие завязи и плода, сохраняющих семязачатки и семена.
- Опыление ветром, насекомыми, водой, птицами.
- Женский заросток – восьмиядерный зародышевый мешок без архегониев.
- Мужской заросток – пыльцевое зерно (пыльца), состоящее из двух клеток – вегетативной и генеративной.
- Двойное оплодотворение: один спермий оплодотворяет яйцеклетку, другой – вторичное (центральное) ядро зародышевого мешка.
- Двойное оплодотворение завершается следующими преобразованиями: из завязи образуется плод, из семязачатка (семяпочки) – семя, из зиготы – зародыш семени (диплоидный), из оплодотворенного вторичного ядра – вторичный эндосперм.
- Эндосперм представлен тканью с триплоидным набором хромосом. Формируется одновременно с зародышем семени, в нем откладываются запасные питательные вещества (белки, углеводы, жиры).
- При прорастании как только внутрь семени поступает вода, начинается его набухание, запасные вещества переходят в растворимые формы, доступные для всасывания зародышем. Часть запасных веществ эндосперма расщепляется дыхательными ферментами. что освобождает энергию (в виде АТФ), необходимую для роста зародыша.
- Триплоидность ядер клеток эндосперма, несущих наследственную информацию материнского и отцовского организмов, повышает приспособленность молодого растения к различным условиям среды.
- Из зародыша семени вырастает спорофит (бесполое диплоидное поколение), который может быть представлен различной жизненной формой – травой (однолетней или многолетней), кустарником, деревом, лианой. Любая жизненная форма растения имеет основные органы – корень, стебель, листья и их видоизменения, а также цветки, семена, плоды.
Класс однодольные
Название класса «однодольные» обусловлено тем, что в зародыше семени находится одна семядоля. Однодольные существенно отличаются от двудольных по следующим признакам: 1) мочковатая корневая система, корень имеет первичное строение (в нем отсутствует камбий); 2) листья в большинстве простые, цельнокрайние с дуговым или параллельным жилкованием; 3) проводящие пучки в стебле замкнутые, разбросаны но всей толще стебля.
Семейство Злаки (свыше 6 тыс. видов)
Биология семейства: травянистые растения (исключение – бамбук). Стебли простые, иногда ветвистые, цилиндрические или сплюснутые, разделенные узлами. У большинства растений полые в междоузлиях, заполнены тканью только в узлах. Такой стебель называют соломиной. Листья линейные или ланцетные, с влагалищем в основании. В месте перехода влагалища в пластинку находится вырост – язычок, форма которого является признаком при определении злаков. Цветки желтовато-зеленые, мелкие, собраны в соцветия колоски, которые образуют колос, кисть, метелку. У основания каждого колоска прикреплены две колосковые чешуи, прикрывающие колосок. В колоске 2–5 цветков. Околоцветник состоит из двух цветочных чешуи, двух пленок, В двуполом цветке содержатся три тычинки и пестик с двумя перистыми рыльцами. В отдельных случаях встречается 1–6 колосковых и цветочных чешуи, 2–6, редко 40 тычинок. Плод – зерновка (орешек или ягода). Хозяйственное значение: 1. Пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, рис, сорго, могар, сахарный тростник – хлебные, технические культуры (получают сахар, спирт, пиво). 2. Овсяница, мятлик, тимофеевка – кормовые травы. 3. Тростник, бамбук. Стебли используют в строительстве, для получения бумаги, как топливо. Злаки широко используют для закрепления песков, склонов, в декоративном цветоводстве. 4. Пырей ползучий, овсюг, щетинник, ежовник – сорняки.
Семейство Лилейные (около 2800 видов)
Биология семейства: одно-, двух- и многолетние травы, полукустарники, кустарники в деревья. Для многолетних трав характерно наличие луковиц или корневищ. Цветки двуполые, реже однополые. Околоцветник в основном венчиковидный, иногда чашечковидный, из свободных иди неполностью сросшихся листиков. Количество тычинок соответствует количеству листиков околоцветника. Пестик один. Плод – трехгнездная коробочка или ягода. Хозяйственное значение: 1. Лук, чеснок, спаржа – овощные культуры. 2. Ландыш, алоэ, чемерица – сырье для лекарств. 3. Лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт – декоративные культуры.
Класс двудольные
Систематический признак двудольных – наличие двух семядолей в зародыше. Отличительные особенности двудольных следующие: 1) корневая система стержневая, с развитыми боковыми корнями; 2) корень и стебель имеют вторичное строение, есть камбий; 3) сосудисто-волокнистые пучки стебля открытого типа, расположены концентрически; 4) листья как простые, так и сложные; 5) цветки пяти- и четырехчленного типа; 6) эндосперм в созревших семенах хорошо выражен у ряда видов: пасленовых, зонтичных и др. Но у бобовых, сложноцветных и. других (например, горох, фасоль, подсолнечник, развит слабо или совсем отсутствует и запасные питательные вещества находятся непосредственно в семядолях зародыша.
Семейство розоцветные (около 3 тыс. видов)
Биология семейства: распространены в странах с субтропическим и умеренным климатом. Очень разнообразны по строению цветка, соцветий, плодов и листьев. Характерная особенность – своеобразное строение гинецея и цветоложа. Последнее имеет тенденцию к разрастанию. У некоторых видов растений части цветка, которые окружают пестик, срастаются основаниями и образуют со сросшимся, цветоложем мясистую чашу – гипантий. Цветки с двойным пятичленным околоцветником, тычинок много, расположены они по кругу (их количество кратно 5), пестик один или несколько. Завязь верхняя, нижняя или средняя. Плоды – костянки, орешки, часто ложные или сборные. Насекомоопыляемые растения. Хозяйственное значение: 1. Шиповник. Плоды содержат много витамина С, 1–8% сахара, до 2% крахмала, 1–5% азотиетых веществ. Корни богаты дубильными веществами. Используются в пищевой (лекарственные препараты) и парфюмерной промышленности. 2. Розы (пояиантовые, чайные), малина, земляника, яблоня, груша, рябина, слива, вишня, абрикос, персик, миндаль – декоративные культуры, используются в пищевой, парфюмерной, фармакологической промышленности.
Семейство Бобовые (около 12 тыс. видов)
Биология семейства; стебли прямостоячие, вьющиеся, стелющиеся. Листья сложные с прилистниками. Строение цветка типичное: чашечка из 5 чашелистиков (3+2), венчик из 5 лепестков (задний – парус, два боковых – ввела, два нижних, срастающихся в верхней части – лодочка). Тычинок 10 (из них 9 срастаются и образуют несомкнутую трубочку). Пестик один. Завязь верхняя, одногнездная. Плод – боб. Опыляются насекомыми. Хозяйственное значение представителей семейства (астрагал, верблюжья колючка – полукустарник, вика, горох, клевер, люцерна, фасоль, соя, люпин): пищевые, кормовые, медоносные, декоративныё растения. Благодаря клубеньковым бактериям сидераты. Пищевые и кормовые качества снижаются из-за концентрации гликозидов (глициризин, кумарин, ононин) и алкалоидов (цитизин, спартеин). Играют заметную роль в формировании растительного покрова.
Семейство Пасленовые (около 2200 видов)
Биология семейства: травы, реже полукустарники, кустарники. Листья очередные, без прилистников. Простые, с цельной или рассеченной пластинкой. Цветки правильные или неправильные. Венчик сростнолепестный, трубчатый. К трубочке венчика прикреплено 5 тычинок. Пестик один с верхней двухгнездной завязью, которая содержит многочисленные семенные зачатки. Цветки двуполые. Насекомоопыляемые растения. Плод – ягода или коробочка (редко костянкрвидный). Большинство пасленовых содержит ядовитые алкалоиды, которые в малых дозах используются для получения лекарств. Хозяйственное значение: 1. Паслен (паслен черный). Из листьев получают лимонную кислоту, наркотики, из семян табака – табачное масло. 2. Картофель, баклажаны, томаты, перец. Используются в пищевой промышленности. З. Белладонна (красавка), скополия, дурман, белена черная – лекарственные растения.
Семейство Крестоцветные (около 2 тыс, видов)
Биология семейства: одно- двух-, многолетние травы, полукустарники с очередными листьями, иногда собранными в прикорневую розетку. Цветки двуполые, собраны в кистевидные соцветия. Околоцветник двойной, четырехчленный. Чашелистики и лепестки расположены накрест. Тычинок 6, из них 4 длиннее, 2 короче. Пестик один. Плод – стручок или стручочек, В семенах содержится 15–49,5% масла. Хозяйственное значение: 1. Дикая редька, сурепица пастушья сумка, горчица полевая, желтушник – сорняки. 2. Капуста, редька, репа, брюква – огородные культуры. 3. Горчица, pane – масличные культуры. 4. Левкой, ночная красавица, маттиола – декоративные растения.
Семейство Сложноцветные (около 15 тыс. видов)
Биология семейства: однолетние и многолетние травянистые растения, полукустарники, кустарники, небольшие деревья. Листья очередные или супротивные, без прилистников. Типичный признак – соцветие корзинка. На плоском или выпуклом дне корзинки расположены отдельные цветки. Корзинка имеет общую обертку, состоящую из видоизмененных верхушечных листьев. Типичные цветки двуполые, с нижней завязью, к которой прикреплена видоизмененная чашечка, венчик язычковый, трубчатый, воронковидный; окраска белая, синяя, желтая, голубая и др. Встречаются цветки однополые (мужские или женские), крайние цветки часто бесплодные. Тычинок 5, они срастаются пылинками в трубочку, через которую проходит столбик, несущий рыльце. Плод – обычная семянка с волосистым хохолком, или пленчатой коронкой.
Опыление перекрестное или самоопыление
Хозяйственное значение: 1. Салат, цикорий, артишок – пищевые культуры. 2. Подсолнечник – масличная культура. 3. Топинамбур – кормовая культура. 4. Одуванчик, полынь, череда, тысячелистник, poмашка – лекарственны растения. 5. Георгины, бархатцы, хризантемы – декоративные растения, 6. Осот молочай, василек, синий, горчак ползучий – сорняки.
Таблица. Отдел покрытосеменные (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
|
Признаки |
Класс двудольные |
Класс однодольные |
|
Число семядолей в зародыше семени |
Две |
Одна |
|
Корневая система: |
||
|
а) происхождение |
Система главного корня |
Система придаточных корней |
|
б) форма |
Стержневая, мочковатая |
Мочковатая |
|
Камбий |
Имеется |
Отсутствует |
|
Лист |
Простой, сложный; пластинка цельная, рассеченная |
Простой, пластинка цельная |
|
Жилкование листа |
Сетчатое (перистое, пальчатое) |
Параллельное, дуговидное |
|
Число частей цветка |
Кратно четырем, пяти |
Кратно трем |
|
Главнейшие семейства |
Розоцветные, бобовые, крестоцветные, пасленовые, сложноцветные |
Лилейные, Злаковые |
Таблица. Сравнительная характеристика семейств отдела покрытосеменные ((Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)
|
Семейство |
Жизненная форма |
Формула цветка |
Плод |
Представители |
Значение |
|
Розоцветные |
Деревья, кустарники, травы |
*ч5л5тО0п1 вишня |
Яблоко, костянка, сборная семянка |
Яблоня, груша, вишня, слива, роза, земляника |
Плодовые деревья, кустарники, травы. Лекарственные, эфиромасличные, декоративные растения |
|
Бобовые |
Кустарники, травы |
ТЧ(5)л1;2 |
Боб |
Горох, фасоль, клевер, люцерна, люпин, желтая акация |
Кормовые, пищевые культуры. Медоносы. Важная роль в севооборотах – обогащение почвы азотом, фиксированным клубеньковыми бактериями. Декоративные, лекарственные: растения |
|
Крестоцветные (капустные) |
Травы |
*ч4л4т2+4п1 |
Стручок, стручочек |
Капуста, редис, репа, сурепка, пастушья сумка |
Пищевые, кормовые культуры. Медоносы. Сорняки |
|
Пасленовые |
Травы |
*Ч(5)Л(5)Т5П1 |
Ягода, коробочка |
Картофель, помидоры, табак, белена, дурман |
Пищевые, кормовые культуры. Декоративные растения. Ядовитые растения, применяющиеся для изготовления лекарственных препаратов |
|
Сложноцветные (астровые) |
Травы |
Соцветие корзинка: |
Семянка |
Подсолнечник, ромашка, василек, одуванчик, бодяк, астра |
Пищевые, декоративные, медоносные растения. Лекарственные. Сорняки. Некоторые вызывают аллергию (амброзия) |
|
Лилейные |
Травы |
Юз+зТз+зГТ |
Ягода, коробочка |
Лук, чеснок, тюльпан, ландыш |
Пищевые культуры. Лекарственные, декоративные растения |
|
Злаковые (мятликовые) |
Травы |
Соцветие сложный колос, метелка, початок |
Зерновка |
Пшеница, рожь, рис, кукуруза, пырей, тимофеевка, мятлик, бамбук |
Главные хлебные культуры. Кормовые культуры. Корневищные злаки (пырей ползучий) – сорняки. Аллергены |
Экология покрытосеменных
В настоящее время господствующие на Земле покрытосеменные – самые молодые и многочисленные растения. Свой путь эволюции они прошли в тех условиях обитания, которые были характерны для конца мезозоя и кайнозоя, т. е. в среде, близкой к современной. Поэтому их строение и жизнедеятельность наиболее соответствуют экологическим условиям различных природно-климатических зон земного шара и сложившемуся более древнему растительному и животному миру. Из всех растений покрытосеменные наиболее широко распространены как в естественных местах обитания, так и в условиях агрокультуры. Эволюция млекопитающих, птиц, насекомых во многом связана с цветковыми растениями, и они друг для друга не только пища, среда обитания, но и во многом средство для выживания и размножения. Так, семена малины лучше всходят, если пройдут через пищеварительный тракт птицы, которая поедает плод этого растения. Травоядные животные, питаясь травой, своими экскрементами удобряют почву, создавая лучшие условия для жизни этих же трав. Насекомые, питаясь пыльцой и нектаром цветков, содействуют перекрестному опылению растений. Но в то же время гигантские стаи саранчи уничтожают огромные поля; стада коз полностью, с корнями выбивают растения, оставляя голые пустоши. В результате таких взаимодействий в природе численность какой-либо популяции увеличивается, а затем резко уменьшается, что касается в равной мере и саранчи и коз, так как они сами впоследствии остаются без корма и гибнут.
Культурные растения, возделываемые человеком с каменного века, за многие тысячелетия выведены из диких растений методом «народной селекции». Это пищевые, кормовые, прядильные, красильные, пряные, декоративные, лекарственные растения. И все то время, в течение которого человек занимался земледелием, ему приходилось бороться с сорными растениями, болезнями, паразитами, вредителями. Так, сорняки – это те же покрытосеменные растения, обитавшие на данной местности ранее (аборигены) или завезенные самим человеком с семенами из другой местности. Поскольку они всегда подвергались истреблению, у них произошел отбор на жизнеспособность, устойчивость, интенсивность размножения как семенами, так и вегетативно. Поле, оставленное без ухода, тут же заполняется сорняками, которые затеняют культурные растения, высасывают из почвы воду и питательные вещества, угнетают их ядовитыми корневыми выделениями, в результате чего урожай резко снижается. Для борьбы с сорными растениями, грибными и вирусными болезнями, паразитическими цветковыми растениями и насекомыми-вредителями проводятся химические меры борьбы с помощью гербицидов (уничтожающих сорняки), пестицидов (убивающих все), инсектицидов (убивающих насекомых). Но неумелое и неумеренное применение этих средств губительно подействовало на человека и животных – потребителей растений. Поэтому в настоящее время ставятся задачи шире применять экологически чистые биологические методы защиты растений, совершенствовать агротехнику, соблюдать севообороты, лучше очищать семена, охранять и разводить полезных птиц, насекомых, выводить новые сорта растений, устойчивые к болезням и вредителям. Последнее особенно важно, так как гены природной устойчивости – иммунитета – для растений так же характерны, как для животных и человека, но надо их выявить, перевести из рецессивного в доминантное состояние.
Покрытосеменные растения вместе с голосеменными создают среду обитания человека – это «зеленые легкие» Земли, это целостность нашей природы, ее красота, неповторимость, это пища и здоровье людей как в духовном, так и в физическом смысле. Однако лесные пожары, вырубки, вытаптывание, загазованность, радиационное облучение, осушение, затопление меняют лицо планеты, создают угрозу существованию человека. Научно-техническая революция внесла непредвиденные изменения в природную среду. Глубоко нарушено экологическое равновесие Кольского полуострова, Тюменского севера, окрестностей оз. Байкал. На наших глазах погибают Аральское море и оз. Балхаш. Почти вырублена тайга в европейской части России. Все люди Земли, а нашей страны в особенности, должны помнить об этом, и теперь от каждого человека, от его отношения к природе зависит будущее.